解题思路:(1)把钩码看成阻力,把弹簧测力计施加的力看成动力,钩码的总重约为6N,弹簧测力计的量程为0~5N,所以弹簧测力计的力臂应大于钩码的力臂;
(2)在A处挂不同的钩码,计算阻力,在B处竖直向上拉动杠杆,测量动力.
(3)分别计算阻力变化量和动力变化量,观察在动力臂和阻力臂不变时,动力变化量和阻力变化量的关系.
(4)实验中为了使实验结论更具有普遍性,要进行多次实验.所以实验表格中要包括实验次数、动力臂、阻力臂、动力、阻力、动力变化量、阻力变化量、钩码质量.
(1)A点悬挂钩码,其拉力是竖直向下的,要使杠杆平衡,可在杠杆的右侧施加竖直向上的拉力,或在杠杆的左侧施加竖直向下的拉力.
因此,B点的位置有多个选择.如图所示(答案不唯一).
(2)以钩码的重力为阻力,以弹簧测力计的拉力为动力,在不改变阻力和阻力臂的情况下,依次改变动力臂,用弹簧测力计拉杠杆使其在水平位置平衡,并记录相关数据.最后对数据进行分析归纳.
实验步骤:①用细绳做一个绳套,拴牢在杠杆的B位置处,调节杠杆使其水平平衡,把动力臂L动、阻力臂L阻记录在表格中.将弹簧测力计的指针调节到零刻度线位置.
②在A位置处挂2个钩码,在离支点2个格处竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡,将所挂钩码的质量、弹簧测力计示数记录在表格中.
③保持钩码个数和位置不动,在离支点3个格处处竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡,将所挂钩码的总质量、弹簧测力计示数记录在表格中.
④仿照步骤③,依次在离支点4个格、5个格、6个格、7个格处竖直向上拉弹簧测力计,使杠杆水平平衡;将各次所挂钩码的总质量、弹簧测力计示数记录在表格中.
(3)在记录实验数据时,应包括阻力、阻力臂、动力臂、动力等.
实验数据记录表格:
实验次数 1 2 3 4 5 6
阻力F阻/N
阻力臂L阻/cm
动力臂L动/cm
动力F动/N
点评:
本题考点: 探究杠杆的平衡条件实验.
考点点评: 本题实验设计时注意两点:一是分析实验的条件(动力臂和阻力臂保持不变);二是为了使测得的数据更准确,应设计进行多次测量.
本题受钩码质量和弹簧测力计量程的影响,确定阻力臂和动力臂的位置,是本题的关键.本题动力在杠杆的右边也行.